Розводюк М.П., Блінкін Є. Я. Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних спеціальностей

Подождите немного. Документ загружается.

Варіанти завдань

159

Рисунок В.3, аркуш 5

В.2 Нелінійні електричні кола постійного струму

Задача В.2

Використовуючи ВАХ, задані в табл. В.4 НЕ,

зображених на рис. В.4 і значення

R та U, розрахувати

нелінійні кола при:

а) послідовному з’єднанні;

б) паралельному з’єднанні;

U, B

I, A

10 20

40 50 60

НЕ4

НЕ3

НЕ5

НЕ6

НЕ2

НЕ1

Рисунок В.4 – ВАХ НЕ до задачі В.2

Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних

спеціальностей

160

в) змішаному з’єднанні елементів (опір R включений в

нерозгалужену ділянку кола).

Таблиця В.4 – Варіанти завдань до задачі В.2

Елементи схеми

Варіанти

0 1 2 3 4 5 6 7

R, Ом 4 6 8 10 12 15 18 20

U, B 15 20 30 40 12.5 25 35 27

Перший елемент

схеми

НЕ6 НЕ1 НЕ4 НЕ3 НЕ6 НЕ5 НЕ2 НЕ1

Другий елемент

схеми

НЕ4 НЕ6 НЕ2 НЕ1 НЕ3 НЕ1 НЕ6 НЕ3

Продовження таблиці В.4

Елементи схеми

Варіанти

8 9 10 11 12 13 14 15

R, Ом 2 7 5 3 11 16 14 19

U, B 18 23 34 17 32 37 27 40

Перший елемент

схеми

НЕ1 НЕ4 НЕ1 НЕ6 НЕ2 НЕ6 НЕ4 НЕ6

Другий елемент

схеми

НЕ4 НЕ3 НЕ3 НЕ4 НЕ4 НЕ2 НЕ6 НЕ5

Продовження таблиці В.4

Елементи схеми

Варіанти

16 13 14 15 16 17 18 19

R, Ом 22 16 14 19 22 20 15 18

U, B 22 37 27 40 22 15 25 30

Перший елемент

схеми

НЕ3 НЕ6 НЕ4 НЕ6 НЕ3 НЕ6 НЕ1 НЕ5

Другий елемент

схеми

НЕ6 НЕ2 НЕ6 НЕ5 НЕ6 НЕ4 НЕ2 НЕ4

Варіанти завдань

161

Продовження таблиці В.4

Елементи схеми

Варіанти

20 21 22 23 24 25

R, Ом 25 30 50 40 25 30

U, B 36 40 50 32 28 26

Перший елемент

схеми

НЕ6 НЕ5 НЕ1 НЕ2 НЕ3 НЕ4

Другий елемент

схеми

НЕ2 НЕ6 НЕ6 НЕ1 НЕ2 НЕ6

В.3 Магнітні кола

Задача В.3.1

Розрахувати магніторушійну силу і струм котушки

електромагніту (рис. В.5), що забезпечує створення

зусилля стиску

(табл. В.5). Крива намагнічування

В = f(H) магнітопроводу задана на рис. В.6.

4с

Рисунок В.5 – Котушка електромагніту (до задачі В.3.1)

Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних

спеціальностей

162

800

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

200

400

600

Н, А/м

В, Тл

Рисунок В.6 – Крива намагнічування

В = f(H) (до задачі В.3.1)

Таблиця В.5 – Варіанти завдань до задачі В.3.1

Варіант

c, мм δ, мм F

, Н W

0 30 2.0 1000 200

1 35 2.5 1500 300

2 40 3.0 2000 400

3 45 3.5 2500 500

4 50 2.5 3000 600

5 55 2.0 3500 700

6 60 1.5 4000 800

7 65 1.0 4500 900

8 70 0.5 5000 1000

9 75 1.0 5500 1100

10 70 1.5 6000 1200

11 65 2.0 6500 1300

12 60 2.5 7000 1400

13 55 3.0 7500 1500

14 50 3.5 8000 1600

15 145 4.0 7500 1700

Варіанти завдань

163

Продовження таблиці В.5

Варіант c, мм δ, мм F1, Н W

16 40 3.5 7000 1800

17 35 3.0 6500 1900

18 30 2.5 6000 2000

19 25 2.0 5500 2100

Задача В.3.2

B магнітному колі (рис. В.7) сила намагнічування

котушки дорівнює

F. Матеріал сердечника –

електротехнічна сталь. У лівому стержні сердечника є

повітряний зазор довжиною

Визначити магнітну індукцію у повітряному зазорі

при двох значеннях довжини повітряного зазору:

= 0,5 мм і L

= 1 мм.

Дані варіантів наведені в табл. В.6, а крива

намагнічування – на рис. В.8.

Рисунок В.7 – Котушка електромагніту (до задачі В.3.2)

Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних

спеціальностей

164

2000 4000

0,8

0,6

0,4

0,2

6000 8000 1000012000

Н, А/м

В, Тл

Рисунок В.8 – Крива намагнічування

В = f(H) (до задачі В.3.2)

Таблиця В.6 – Варіанти завдань до задачі В.3.2

Величина

Варіант

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

a, мм 90 120 150 150 160 180 190 210 220 240

b, мм 120 160 180 200 220 240 260 280 300 320

с, мм 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80

F, А 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1100 1100

Задача В.3.3

У магнітному колі (рис. В.9) котушки мають

однакове число витків. Матеріал сердечника –

електротехнічна сталь. Довжини повітряних зазорів

= 1 мм. При з’єднанні між собою затискачів b і f і

живленні кола котушок постійною напругою, магнітна

індукція в повітряних зазорах дорівнює

Визначити: силу намагнічування котушки;

величину магнітної індукції в повітряних зазорах,

Варіанти завдань

165

якщо при збереженні колишнього значення сили

намагнічування з’єднати із затискачем

b замість

затискача

f затискач d.

Дані варіантів наведені в табл. В.7.

Вказівка: скористатися кривими намагнічування,

наведеними на рис. В.6, В.8.

2с

6с

Рисунок В.9 – Котушка електромагніту (до задачі В.3.3)

Таблиця В.7 – Варіанти завдань до задачі В.3.3

Величина 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

с, см 30 40 45 50 55 60 65 70 75 80

, мм 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,25 1,3

Задача В.3.4

Піднімальний електромагніт має підковоподібний

сердечник прямокутного перерізу (рис. В.10). Матеріал

сердечника і якоря – електротехнічна сталь. На

середньому стержні розташована котушка, що має

витків. Між поверхнями стрижнів сердечника і якоря

передбачаються повітряні зазори довжиною

Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних

спеціальностей

166

= 0,5 мм. Електромагніт повинен розвивати

піднімальну силу

Визначити необхідну величину струму в котушці.

Дані варіантів наведені в табл. В.8.

Вказівка. Піднімальна сила електромагніту (на один

полюс сердечника) виражається формулою:

де

S – площа перерізу повітряного зазору під полюсом.

с с

4с

Рисунок В.10 – Котушка електромагніту (до задачі В.3.4)

Таблиця В.8 – Варіанти завдань до задачі В.3.4

Величина

Варіант

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

с, см 3 3,5 4 1,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5

200 200 300 400 500 600 700 800 800 1000

F, н 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

Варіанти завдань

167

В.4 Електричні кола однофазного синусоїдального струму

Задача В.4.1

B коло синусоїдального струму з частотою f = 50 Гц

(рис. В.11) включені послідовно дві котушки і

конденсатор.

Визначити струм, напруги на окремих елементах

кола, скласти баланс активних і реактивних

потужностей, якщо відомі напруга на вході і параметри

елементів (табл. В.9). Визначити резонансну частоту.

Побудувати топографічну векторну діаграму.

Рисунок В.11 – Схема до задачі В.4.1

Таблиця В.9 – Варіанти завдань до задачі В.4.1

Варіант

U, В R

, Ом R

, Ом L

, Гн L

, Гн С, мкФ

0 50 4 5 0,0127 0,0127 320

1 40 3 4 0,0127 0,032 500

2 50 4 5 0,032 0,016 400

3 30 5 3 0,016 0,0127 400

4 60 6 6 0,016 0,032 320

5 70 3 3 0,032 0,016 500

6 40 5 4 0,0127 0,032 400

7 30 6 5 0,016 0,032 500

8 50 4 6 0,032 0,0127 400

9 60 5 4 0,0127 0,032 320

10 70 4 6 0,032 0,032 320

11 30 4 5 0,0127 0,019 630

Електротехніка. Контрольні та розрахунково-графічні роботи для студентів неенергетичних

спеціальностей

168

Продовження таблиці В.9

Варіант

U, В R

, Ом R

, Ом L

, Гн L

, Гн С, мкФ

12 20 6 3 0,016 0,032 400

13 40 3 4 0,019 0,0127 600

14 50 8 4 0,0127 0,0096 750

15 60 5 6 0,032 0,019 680

16 100 7 5 0,038 0,0096 320

17 120 6 3 0,019 0,019 500

18 90 5 4 0,096 0,38 400

19 80 3 6 0,0127 0,032 320

Задача В.4.2

Для кола синусоїдального струму згідно з рис. В.12

за даними табл. В.10 підібрати таку ємність

конденсатора

С, щоб у вітках з котушкою (L

, R

)

спостерігався режим резонансу напруг. Визначити в

цьому режимі струм у вітці з котушкою і напругу на

затискачах котушки при двох положеннях вимикача

SА: замкнутому і розімкнутому. Побудувати для цих

двох випадків топографічну діаграму напруг і показати

на ній вектори струмів. Частота

f = 50 Гц.

Рисунок В.12 – Схема до задачі В.4.2